مبدأ عمل هوائي

مبدأ عمل هوائي ، يعد الهوائي من الأدوات الرئيسية المستخدمة في العديد من الأجهزة، ويتساءل العديد من الأشخاص عن مبدأ عمل هوائي الذي يستخدم لاستقبال وإرسال الإشارة من الهواء لأجهزة الراديو وأجهزة الرادار والتلفاز وغيرها، ويتم تصميم هذا الهوائي من مواد معدنية بالإضافة إلى مجموعة من الأدوات الإلكترونية التي تسهل عملية التقاط الإشارة، وخلال هذه المقالة في عالم المعرفة سوف نتطرق في الحديث أكثر لمعرفة مبدأ عمل هوائي الأجهزة. 

اقرأ أيضًا: كيف تخفض من قيمة فاتورة الكهرباء

تاريخ تصميم الهوائي

الهوائي أو اللاقط الهوائي ما هو إلا جهاز بسيط مكون من مجموعة أدوات معدنية والكترونية مثل المكثفات التي تستخدم في استقبال وإرسال الإشارة أو بث هذه الإشارة إلى العديد من الأجهزة الأخرى، وكان ظهور الهوائي لأول مرة في القرن التاسع عشر على يد العالم الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز.

واعتمد العالم هيرتز في تصميمه على استخدام نظرية جيمس كلارك الكهرومغناطيسية، وبدأ هذا العالم في تصميم الهوائي باستخدام بعض الأدوات البسيطة مثل الألواح المعدنية والقضبان، ومع مرور الوقت شعر العالم الإيطالي ماركوني بأن شكل الهوائي له أهمية كبيرة جدا في الترددات التي تعمل بها.

لذلك بدأ ماركوني في تطوير هيكل الهوائي في القرن العشرين لتصبح الهوائيات لها القدرة على تحديد الخصائص التي ترغب في العمل بها. 

ما هو مبدأ عمل هوائي؟ 

يعتمد عمل الهوائي أو اللاقط الهوائي على تحويل التيارات الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية بحيث تكون هذه الموجات ذات ترددات معلومة أثناء البث، وأثناء عمل الهوائي لاستقبال الإشارة يتم تحويل هذه الموجات الكهرومغناطيسية إلى تيارات كهربائية مرة أخرى.

والجدير بالذكر أن عملية تحويل التيارات الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية تتم عن طريق عملية الحث الكهرومغناطيسي، ثم بعد ذلك يتم تحديد التردد الذي يتم بثه والعديد من الأمور الأخرى عن طريق مجموعة أدوات إلكترونية يتم ربطها بالهوائي ومن خلالها يتم بث هذه الموجات الكهرومغناطيسية عبر الفضاء. 

ثم بعد ذلك يتم استقبالها من الطرف الآخر عن طريق عكس العملية السابقة حتى تعود حالتها إلى تيارات كهربائية مرة أخرى عن طريق الهوائي حتى يتمكن من التعرف عليها بسهولة.

وهذه العملية بالكامل تعتمد اعتماد كلي على معادلات عالم الفيزياء واكس ويل، وتكمن الأهمية الأساسية في عمل الهوائي على عملية تحويل التيارات الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية بكفاءة عالية جدا بالخصائص المطلوبة من حيث التردد واتجاه التردد المطلوب. 

تعرف على: مبدأ عمل توربينات توليد الكهرباء

 كسب الهوائي

بعد الانتهاء من الحديث عن مبدأ عمل هوائي، يجب معرفة العامل الرئيسي الذي يقوم على أساسه الهوائي وهو كسب الهوائي، ويعرف كسب الهوائي بأنه النسبة بين قدرة هوائى مثالية بدرجة عالية إلى قدرة هوائي معين له نفس الخصائص والعوامل، ويقصد بكسب الهوائي هو الحصول على أعلى كفاءة لقدرة الهوائي، ويتمثل كسب الهوائي في ثلاث أنواع، وهما كالآتي:

• الكسب المطلق: ويطلق على هذا الكسب المطلق اسم الكسب المتناحي وسمي هذا النوع بهذا الإسم نسبة إلى استخدام هوائي متناحي أي استخدام هوائي معزول في الفضاء ويتميز بالمثالية. 

• الكسب بالنسبة إلى نصف موجة من هوائي ثنائي القطبية: ويعتمد هذا النوع على استخدام هوائي ثنائي القطبية يتميز بالمثالية وله نصف موجة، بحيث يكون هذا الهوائي معزول أيضا في الفضاء. 
• الكسب بالنسبة لهوائي رأسي قصير: خلال هذا النوع يتم استخدام هوائي مثالي بحيث يحتوي على موصل خطي، ويعرف هذا الهوائي بالقصير نسبة إلى أن طوله الموجي أكبر أربع أضعاف مقارنة بطول الهوائي. 

عوامل اختيار الهوائي المناسب

يوجد العديد من العوامل التي من خلالها يتم اختيار الهوائي المناسب للتلفاز أو لأي جهاز آخر، حيث تعتمد هذه العوامل على سعر الهوائي وشكله وسهولة تركيبه، ولكن يجب العلم أن أسعار الهوائيات لا ترتبط بجودتها، لأنه ليس من الضروري شراء هوائي بسعر عالي يتمتع بجودة عالية.

ومن أحد العوامل أيضا التي يجب أخذها في الاعتبار هو ارتفاع المنزل، لأنه في حالة كان ارتفاع المنزل كبير يتم اختيار هوائي صغير.

ثم يتم تركيبه أعلى التلفاز، كما يجب امتلاك هذا الهوائي أيضا في حالة كان المنزل مستأجر من أجل سهولة تركيب الهوائي وإزالته مرة أخرى، ولكن في حالة كان ارتفاع المنزل قصير، يمكنك شراء هوائي وتركيبه على سطح المنزل، ويوجد بعض الهوائيات التي تحتوي على خاصية التحكم عن بعد.